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Sciences informatiques

Isabelle Bellin - 10/10/2012

Bernard Chazelle : " L’algorithmique est le fondement des sciences du 21è siècle "

©D/R

Bernard Chazelle, professeur d’informatique à l’université de Princeton, sera le quatrième titulaire de la chaire "Informatique et sciences numériques". Il donnera neuf cours sur l’algorithmique et les sciences du 18 octobre à fin décembre. Rencontre.

Vous êtes un des pionniers de la géométrie algorithmique. Racontez-nous votre parcours.

Bernard Chazelle :  J’ai effectivement eu la chance de faire la deuxième thèse au monde en géométrie algorithmique, deux ans après celle, fondatrice, de Michael I. Shamos. J’ai longtemps travaillé sur la complexité algorithmique qui s’intéresse aux ressources en temps et mémoire nécessaires au calcul.  Depuis quelques années, ce sont les algorithmes naturels qui me passionnent, autrement dit issus de la nature, ceux qui permettent d’analyser les vols d’oiseaux, l’écologie, le comportement des bactéries ou encore les relations sur Internet par exemple dans les réseaux sociaux. Je mène un travail théorique sur ces sujets, mais aussi appliqué, notamment sur les protéines avec des bioinformaticiens.

Sur quoi porteront vos cours ?

B. C. :  Pour la plupart d’entre nous, les algorithmes sont avant tout des outils, des suites d’instructions pour résoudre un problème. Je voudrais évoquer deux aspects moins connus, pourtant très porteurs. Le premier concerne ce qui est à mon sens la problématique la plus importante des 30 dernières années en informatique théorique : la façon dont l’algorithmique remet en cause, bouleverse notre façon de penser, notamment sur la notion de preuve. On le voit dans des domaines très concrets comme la sécurité sur le web, un problème quotidien autant au niveau des individus que des entreprises ou des Etats. En tentant par exemple de prouver l’identité d’une personne, l’algorithmique remet en question beaucoup de certitudes, soulève de nombreux paradoxes sans parler des aspects philosophiques. Le deuxième aspect que je compte détailler est un thème majeur de ma recherche et de mes cours cette année. C’est pour moi un des grands enjeux de l’informatique du XXIème siècle : c’est l’idée que les algorithmes forment le langage naturel de la science du monde vivant, le seul capable de rendre compte de sa complexité descriptive. Les algorithmes restent bien sûr utiles à la simulation numérique mais ils constituent aussi un puissant outil analytique : de même qu’on étudie des équations avec d’autres équations, il s’agit d’apprendre à étudier les algorithmes avec des algorithmes.  

Ce serait avant tout une question de langage ?

B. C. : Oui ! Jusque là, les mathématiques se sont attelées, avec succès, à décrire la complexité de phénomènes physiques avec une concision incroyable : une dizaine d’équations différentielles expliquent presque tous les phénomènes physiques de notre environnement quotidien ! Mais les équations butent pour résoudre les problèmes « descriptivement complexes » comme les processus hors équilibre du monde vivant, les plus courants, où chaque agent se comporte individuellement et en fonction des autres. Il manque une théorie généraliste qui, à mon avis, ne peut être écrite que dans le langage des algorithmes.

Le grand défi est que biologistes, physiciens et informaticiens travaillent ensemble pour bâtir des ponts entre l’algorithmique et les processus du monde vivant.

Sur quelles bases la construire ?

B. C. : Hormis les principes simples du néodarwinisme, la biologie n’a pas, à proprement parler, de théorie -  en tout cas rien de comparable à la physique. Le grand défi est que biologistes, physiciens et informaticiens travaillent ensemble pour bâtir des ponts entre l’algorithmique et les processus du monde vivant. Ceci requiert des changements à la fois éducatifs et culturels. Je collabore sur ces deux fronts avec des physiciens et des biologistes à l’université de Princeton et à l’Institute for Advanced Study.

Quel est votre regard sur le paysage informatique français ?

B. C. : La France a une véritable culture informatique qui lui est propre. La meilleure au monde dans certains domaines comme les langages de programmation, les assistants de preuve ou l’analyse numérique. Toutefois, malgré quelques îlots d’excellence, le pays n’a pas vraiment pris le virage algorithmique et accuse un certain retard dans ce domaine. Contrairement à ce qu’on pourrait penser, les choses changent en France en ce moment et il y a lieu d’être optimiste.

Biographie

Bernard Chazelle, diplômé de l’école des Mines de Paris et titulaire d’un PhD de Yale, est depuis 1986 professeur à l’université de Princeton, où il occupe la chaire Eugene Higgins d’informatique. Il est directeur du Centre NSF d’Intractabilité Computationnelle. Il a été professeur invité à l’École normale supérieure (ENS), l’École Polytechnique, l’Université Paris-Sud, et Inria. Il a longtemps été consultant à Xerox PARC, DEC SRC, et NEC Research. Il est, ou a été, membre du conseil scientifique de l’ENS Ulm, de l’Ecole Polytechnique, de l’Institut Henri Poincaré, et de l’Universite Tsinghua de Pekin. Il est membre de l’Académie Américaine des Arts et des Sciences et de l’Académie Européenne des Sciences, Fellow de ACM, Guggenheim, et lauréat de plusieurs prix de l’association de Mathématiques, SIAM.

Mots-clés : Bernard Chazelle Collège de France Chaire informatique et sciences numériques Algorithmique

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